空飛ぶクルマとドローン等に対する気象情報の開発
2023年10月19日
一般財団法人 日本気象協会
事業戦略開発部部長
環境・エネルギー事業部
空飛ぶクルマ推進チーム

森康彰

赤井Japan Weather Association All Right Reserved. | CONFIDENTIAL | 本資料に記載の内容を日本気象協会の許可なく配布・使用・引用・加工・転載することを禁止します大晃本日の講演
１．日本気象協会とは
２．ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係
３．ドローン向け気象情報の開発
４．ドローンの社会実装における気象５．空飛ぶクルマの社会実装における気象
６．まとめJapan Weather Association All Right Reserved. | CONFIDENTIAL | 本資料に記載の内容を日本気象協会の許可なく配布・使用・引用・加工・転載することを禁止します1

本日の講演
１．日本気象協会とは
２．ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係
３．ドローン向け気象情報の開発
４．ドローンの社会実装における気象５．空飛ぶクルマの社会実装における気象
６．まとめJapan Weather Association All Right Reserved. | CONFIDENTIAL | 本資料に記載の内容を日本気象協会の許可なく配布・使用・引用・加工・転載することを禁止します2

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日本気象協会とは

73

創立

周年

設立日
1950年5月10日
従業員数 852名
気象予報士 355名
技術士
120名
2023年7月1日現在

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日本気象協会とは一般財団法人

日本気象協会

本社（東京：池袋）
北海道支社（札幌市）
東北支社（仙台市）
中部支社（名古屋市）

関西支社（大阪市）
九州支社（福岡市）

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日本気象協会とは一般財団法人

日本気象協会

本社（東京：池袋）
北海道支社（札幌市）

事業戦略開発部環境・エネルギー事業部

東北支社（仙台市）
中部支社（名古屋市）

関西支社（大阪市）

社会・防災事業部
ﾒﾃﾞｨｱ・ｺﾝｼｭｰﾏ事業部

九州支社（福岡市）
情報サービス部

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日本気象協会とは
環境・エネルギー事業部
気候
変動

社会

防災

エネルギー
マネジメント

鉄道

環境
解析

航空

■風力発電所アセス■風況調査■エネルギーマネジメント■気候変動対策■その他
社会・防災事業部

風力
風況

道路

風力海洋

アセス

情報サービスメディア
tenki.jp

公益海外■気象デジタルサービス事業■防災マネジメント事業■交通ソリューション事業
ﾒﾃﾞｨｱ・ｺﾝｼｭｰﾏ事業部■メディア関連事業■tenki.jp 分野■その他

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日本気象協会とは2014

ドローン機体開発
気象観測ドローンの開発気象観測ドローンの開発（2014～）
・高層気象観測用ドローンの研究開発（JWA、京大）

2017

ドローン気象情報
運航管理システム(UTM)用ドローン気象情報の研究開発（2017～2021）
運航管理システム用ドローン気象情報の研究開発
・平地地形（一様な風）：気象観測・気象予測・情報提供に係る基本技術：NEDO DRESS①
・複雑地形（複雑な風）：運航管理向け気象情報提供に係る実証研究：NEDO DRESS②・都市（都市乱流）：気象情報・情報提供に向けた予測技術：JST未来社会創造事業

2021

ドローン気象情報
ドローンポート気象情報の研究開発(2021～）
ドローンポート気象情報の研究開発
・ドローンポート情報管理システムへの気象情報連携：ブルーイノベーション、京セラ

2022

ドローン気象情報
ドローン運航の社会実装に向けた実証（2022～）
ドローン運航の社会実装に向けた実証
・無人VTOL機による物資輸送プラットフォーム構築事業(2022～)：伊那市、川崎重工業
・山間地域の生活利便性向上に向けたドローン配送(2022～)：東京都、三菱総合研究所、佐川急便、ｲｰﾑｽﾞﾛﾎﾞﾃｨｸｽ、ｻﾝﾄﾞﾄﾞﾗｯｸﾞ・風況アラートによるドローン飛行判断の自動化に向けた実証(2023)：兵庫県、NIRO、ｲｰﾑｽﾞﾛﾎﾞﾃｨｸｽ

2022

空飛ぶクルマ気象情報
空飛ぶクルマ気象情報の実証研究(2023～）
空飛ぶクルマ気象情報の実証研究
・大阪・兵庫での空飛ぶクルマの航空医療分野の活用検討(2023)：大阪府、兵庫県、ｴｱﾊﾞｽ・ﾍﾘｺﾌﾟﾀｰｽﾞ・ｼﾞｬﾊﾟﾝ、Airbus Urban Mobility、ヒラタ学園
・大阪・関⻄万博の運航ルートを想定した気象分析(2023)：大阪府、大阪市、SkyDrive
・空の移動革命に向けた官民協議会：第9回より参画(2023～)
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１．日本気象協会とは
２．ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係
３．ドローン向け気象情報の開発
４．ドローンの社会実装における気象５．空飛ぶクルマの社会実装における気象
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ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係

気象リスク
強風

風速変動

突風乱気流

豪雨

大雨

ダウン
バースト

雪着氷

雷ビル風竜巻高温低温

霧Japan Weather Association All Right Reserved.
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2

ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係

地形・建物と気象スケール

1000m

500m
300m
150m

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2

ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係

v

150m

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2

ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係

300m

150m

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2

ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係[空間スケール]
10000km

ブロッキング
高気圧
低気圧

1000km

移動性高気圧

台風
前線

100km
集中豪雨

10km
積乱雲

1km
竜巻
ダウン
バースト

100m

10m

つむじ風
ビル風

粗度
乱流

1m

1秒

1分

1時間

1日

1週間

［時間スケール][加藤輝之、楠研一、「第39回メソ気象研究会・気象災害委員会との共催発表会の報告」、天気（日本気象学会機関誌）、2013年8月]、新版 気象ハンドブック、朝倉書店、1995年11月 を基に作成
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本日の講演
１．日本気象協会とは
２．ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係
３．ドローン向け気象情報の開発
４．ドローンの社会実装における気象５．空飛ぶクルマの社会実装における気象
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3

ドローン向け気象情報の開発

アラート情報Warning

過去
予測

実況

Forecast

Observation

現在

過去
事前計画

未来

飛行前・飛行中Japan Weather Association All Right Reserved.
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3

ドローン向け気象情報の開発

国際標準

ISO23629-7
UAS traffic management (UTM) —Part 7
Data model for spatial data 2021.9.29発行

ドローン運航管理のための地理空間情報データモデルの国際標準
高度※

データ種類

データ構成
気象情報や他の航空機の位置など

0～150m動的データ
Dynamic Data

～ 150m

仮想データ
Virtual Data

～ 100m

障害物情報
Obstacle
FeatureInformation

飛行禁止エリアやドローンの飛行ルートなど規制

ドローン飛行の障害物となる建物や鉄塔など

地形や離着陸エリアなど

0m ～

地図情報
Ground map

DRESS
プロジェクト
初の国際標準化Japan Weather Association All Right Reserved.
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気象実況
observation

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IoT小型気象
センサー

ドップラー
ライダー

気象観測
ドローン

3Dスキャニング
ライダー
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3

ドローン向け気象情報の開発
機動観測

固定点観測

地上気象観測気象観測
ドローン

気象観測鉄塔

鉛直プロファイル型
ドップラーライダー

3Dスキャニング
ライダー

高度

観測高度の例

40～
200m

150m
10～60m50m

3～10m

リモートセンシング

30～150m

10m～
1km

10m

5～10kmJapan Weather Association All Right Reserved.
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気象予測
Forecast

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ドローン向け気象情報の開発

気象庁
一般気象情報ドローン用３D風況予測
複雑地形

ビル街区

メッシュサイズ

メッシュサイズメッシュサイズ

10～2km200～20m

20～1m

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高度50m

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超高解像度3D風況予測（ビル街区）

高度50m
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3

ドローン向け気象情報の開発

事前計画

飛行前・飛行中の管理

事前解析

可視化

データ連携

運用計画支援

運航支援

交通管理支援・ルート
・観測地点・機器選定

・気象可視化・実況、予測・カメラ

・データ連携・実況、予測・アラート

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本日の講演
１．日本気象協会とは
２．ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係
３．ドローン向け気象情報の開発
４．ドローンの社会実装における気象５．空飛ぶクルマの社会実装における気象
６．まとめJapan Weather Association All Right Reserved. | CONFIDENTIAL | 本資料に記載の内容を日本気象協会の許可なく配布・使用・引用・加工・転載することを禁止します28

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ドローンの社会実装における気象中期的な市場の発展■ 気象が特に重要となるユースケース
・物流
遠隔操縦（現地に操縦者なし）
5,000 ・点検
1人の操縦者が複数機運航

市場規模（億円）

6,000

4,000

物流
点検
防犯
土木・建築
農業
空撮
その他

■ 気象情報のUTM連携

3,000
2,000

1,000
0
2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028年度

レベル4飛行（有人地帯補助者なし目視外飛行）解禁

航空局が認めたUTMプロバイダを利用

指定空域（混雑度が高い空域）で、全ての無人航空機が航空局が認めたUTMプロバイダを利用※有人機も位置情報を共有

・ドローンビジネス調査報告書（インプレス総合研究所）を引用
・国土交通省 空域の混雑度や運航形態に応じた運航管理システム（UTMS）の段階的導入 を基に作成
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4

ドローンの社会実装における気象求められる気象情報

ドローンにおける事故の割合
国土交通省 無人航空機に係る事故等報告一覧

2019年7月30日～2022年3月31日を独自に分析

物流・点検のユースケース増加により、気象情報の重要性は増加すると推測

その他（操縦ミス、通信障害、機体不具合、…）

気象18.2%風17.7%

気温0.5%

ISO5491 (2023年6月2日発行)
物流用ドローンポートシステムの設備要件⇒ 風速、風向、雨量、気温等の気象観測を定めている

ISO5491https://www.iso.org/standard/81313.html
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4

ドローンの社会実装における気象求められる気象情報
風

視程

雲

雷（積乱雲）

気温

レベル1, 2

●

●

●

●

●

レベル3, 4

●

▲

▲

●

●

レベル1, 2
目視外とならないため必要落雷を避ける必要あり

特徴

ドローン事故の17.7%⇓
多くが飛行中に発生

レベル3, 4
他の機体情報は、リモートIDなどで認識？

雨は飛行可能な機体もあり着氷やバッテリーに影響●：運航への影響が大きい ▲：運航への影響が未定
レベル1

目視内での操縦飛行

レベル2

目視内飛行（操縦なし）

レベル3

無人地帯での目視外飛行（補助者の配置なし）

レベル4

有人地帯（第三者上空）での目視外飛行（補助者の配置なし）
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ドローンの社会実装における気象気象情報の連携
ドローンSDSP
情報提供機能空飛ぶクルマInformation Exchange

ATM

管制

規制情報
電波情報
USS 運航管理
B社
A社

気象情報

・・・

PSU 運航管理
B社
A社

・・・

離発着場情報FOS

FOS 運航システム Pilot

・・・

・・・

Pilot
・・・

■気象情報の連携先
現在：運航事業者（Pilot）への情報提供が主
将来：USSへの情報提供？

：連携：気象情報提供先
UAS： Unmanned Aircraft Systems
UAM : Urban Air Mobility
AAM : Advanced air mobility
UTM : UAS Traffic Management
UATM : Urban Air Traffic Management
SDSP : Supplemental Data Service
ProviderUSS : UAS Service Supplier
PSU: Provider of Services for UAM
FOS : Flight Operation System
ATM : Air Traffic Management

UTM
運航管理システム

UATM
運航管理システム■気象情報の連携方法
現在：独自フォーマットのAPI
将来：標準化されたフォーマット？のAPI

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１．日本気象協会とは
２．ドローン・空飛ぶクルマと気象の関係
３．ドローン向け気象情報の開発
４．ドローンの社会実装における気象５．空飛ぶクルマの社会実装における気象
６．まとめJapan Weather Association All Right Reserved. | CONFIDENTIAL | 本資料に記載の内容を日本気象協会の許可なく配布・使用・引用・加工・転載することを禁止します35

5

空飛ぶクルマの社会実装における気象

中長期的な社会実装の流れ
2023・2024年度

2025年度

2026～2029年度

2030年度～試験飛行・実証飛行

商用運航の開始

運航規模の拡大

AAM運航の確立

大阪・関西
万博での飛行

都市部
試験飛行・実証飛行

郊外－都市間、都市間交通
二次交通（空港輸送）、都市内交通

遊覧・エンタメ
二次交通（空港輸送）
地域内、地方都市間交通

地方部

過疎地、離島交通
寒冷地へ

飛行エリア

1～2カ所

数カ所～10数か所
低密度運航

全国各地に拡大中～高密度運航

高密度運航

操縦者搭乗、遠隔操作自動、自律運航

運航形態
操縦者搭乗、遠隔操作（荷物輸送）

・第8回 空の移動革命に向けた官民協議会 資料1-4 目指すべき絵姿と実装の流れ
・第9回 空の移動革命に向けた官民協議会 資料3 空飛ぶクルマの運用概念（ConOps）概要（案） を基に作成

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5

空飛ぶクルマの社会実装における気象求められる気象情報
2023・2024年度

2025年度

2026～2029年度

2030年度～試験飛行・実証飛行

商用運航の開始

運航規模の拡大

AAM運航の確立

低密度運航

中～高密度運航

高密度運航

操縦者搭乗、遠隔操作

自動、自律運航

運航形態
操縦者搭乗、遠隔操作（荷物輸送）
VFR（有視界飛行方式）

飛行方式

IFR（計器飛行方式）
自律飛行

風

視程

雲

雷（積乱雲）

気温

VFR

●

●

●

－

●

IFR

●

－－

●

●

自律飛行

●

－－

●

●

●：運航への影響が大きい －：運航への影響が小さい
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5

空飛ぶクルマの社会実装における気象求められる気象情報

空飛ぶクルマの規定の基となる、ヘリコプターにおける事故の割合
航空事故調査報告書 回転翼航空機（ヘリコプター） 2000年～2019年を独自に分析

風18.6%
その他

気象30.9%視程10.3%
気温2.0%

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5

空飛ぶクルマの社会実装における気象

風
飛行方式に関わらず考慮する必要あり
ヘリコプター事故の18.6% ⇒ 地表付近で発生（離着陸時、吊り下げ時など）⇒ 低高度の詳細な風況情報が必要

事
前
検討
時

運航時

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5

空飛ぶクルマの社会実装における気象

視程・雲・雷（積乱雲）
VFR：
視程と雲は、VMC（有視界気象状態）として規定あり⇒ 雲に接近や突入することができないため、雷（積乱雲）を考慮する必要なし
IFR・自律飛行：
視程が低い状態や雲の中を飛行可能⇒ 雷（積乱雲）を考慮する必要あり【参考】VMC（有視界気象状態）

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5

空飛ぶクルマの社会実装における気象気温
飛行方式に関わらず考慮する必要あり
・着氷（主にIFR、自律飛行）
・バッテリー⇒ 使用可能時間や充電時間に影響する
空飛ぶクルマの特徴（既存の航空機では不要）
事前検討時
充電飛行

バッテリー
高温・強い日射⇒ 充電時間 長バッテリー
低温 ⇒ 使用可能量 少強風 ⇒ 消費 大Japan Weather Association All Right Reserved.
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6

まとめ求められる気象情報
風視程雲雷（積乱雲）

気温ドローン

レベル1, 2

●

●

●

●

●

レベル3, 4

●

▲

▲

●

●

空飛
ぶクル
マVFR

●

●

●

－●

IFR

●

－－●

●

自律飛行

●

－－

●

●

⇒ 低高度の気象情報が必要
今後の取り組み・空飛ぶクルマ・ドローン向けの気象情報の開発・提供による安全運航支援
・気象情報を活用した効率的な運航支援
・気象情報の連携方法の標準化（提供先、データフォーマットの統一など）
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Weather as a Service
あらゆるビジネスに、気象データを。

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